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장재범 교수의 연구가 MIT News에서 작성한 'A brief history of expansion microscopy'에 소개되었습니다. [링크]
(2026년 4-7월) 박사후연구원(Post-doc) 모집 공고
(2026년 4-7월) 박사후연구원(Post-doc) 모집 공고
우리 연구실에서 박사 후 연구원을 모집합니다. 연구실에 대한 자세한 소개는 아래 대학원생 모집 공고를 참고해주세요. 우리 연구실에서는 아래와 같은 분을 박사후연구원으로 찾고 있습니다.
Microfluidics, robotics, instrumentation, automation 등을 전공하였으며, 이를 최신 분자 이미징 기술에 접목해보고 싶은 분
AI, machine learning, data science, computational imaging 전공자 중, 대량의 정밀 분자 데이터를 직접 얻고, 이를 분석 가공하여 새로운 생물학적 혹은 의학적 발견을 해보고 싶은 분
암, 신경과학, 세포생물학 등 생물학 연구를 수행해오신 분 중, multi-omics 기술 개발 및 적용에 관심이 많은 분
기타 기계, 전자, 전산, 화공, 재료, 생물, 의공학 등을 전공한 분 중, 새로운 이미징 기술의 개발, 이미지 획득, AI 분석, 생물학적 및 의학적 적용에 관심이 있는 분
관심 있는 분은 jbchang03@kaist.ac.kr로 CV와 간단한 소개를 보내주시기 바랍니다.
(2026년 4-7월) 2027년 봄학기 대학원생 모집 공고
(2026년 4-7월) 2027년 봄학기 대학원생 모집 공고
우리 연구실은 expansion microscopy (ExM), multiplexed tissue imaging, imaging chemistry, hydrogel engineering, process automation, quantitative imaging을 연구합니다. 특히 조직 이미징을 단순한 바이오 실험이 아니라, 최적의 프로세스 설계, 반복적인 화학 처리, 현미경 측정, AI 기반 데이터 정렬 및 분석으로 이루어진 정밀 공정 시스템으로 보고, 이를 자동화·표준화·정량화하여 정확하고 재현 가능한 대규모 spatial biology 데이터를 생산하는 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 여기서 더 나아가, 이렇게 생체 조직에서 얻은 이미지를 기반으로, 기존에 존재하지 않았던 새로운 반도체 디바이스를 만드는 연구도 합니다.
본 연구실의 지도교수는 2014년, 차세대 초미세 반도체 공정으로 박사학위를 받은 후, 10년 간 바이오 이미징 기술 개발 및 바이오 소재 기반 디바이스 개발 연구를 해오고 있습니다. 이를 바탕으로, 바이오 이미징 기술에 반도체 공정의 개념을 접목하여, 기존에 없는 혁신적인 이미징 기술 개발, 대량의 정밀 데이터 생산, AI 기반 분석 등을 개발하고 있습니다.
KAIST 신소재공학과 또는 생명과학과 대학원으로 입학하는 학생 모두 우리 연구실에서 연구할 수 있습니다. 우리 연구실의 주요 관심 분야는 다음과 같습니다.
공간단백체(spatial proteomics) 데이터를 이용한 암 및 뇌 조직 연구
Expansion microscopy를 위한 새로운 chemistry 및 hydrogel engineering
새로운 Multiplexed protein imaging 기술 개발 및 이를 바탕으로한 멀티 오믹스 연구
대량의, 정밀한, 분자 데이터의 생산, 최적화, 표준화, 정량 분석 파이프라인 개발
AI 기반 공정 자동화 및 AI를 통한 대량의 데이터 학습, 분석, 생물학적 및 의학적 결론 도출
생물학적 개념을 기반으로한 새로운 반도체 소자의 제작
우리 연구실은 재료·화학·공정·장비·데이터·AI가 결합된 차세대 이미징 플랫폼 연구실입니다. 따라서 다음과 같은 학생에게 특히 잘 맞습니다.
새로운 이미징 기술을 바탕으로, 대량의 정밀 분자 데이터를 얻어, 이를 암, 신경생물학 연구에 적용해보고 싶은 학생
재료, 화학, 공정, 장비, 데이터가 만나는 문제에 관심 있는 학생
AI 기반 정밀 실험 설계, 자동화, 공정 최적화에 흥미가 있는 학생
대량의 고품질 데이터를 기반으로한 AI 분석
새로운 개념의 반도체 소자 개발
현재까지 우리 연구실 졸업생의 진로는 아래와 같습니다.
Johns Hopkins University 등과 같은 세계 유수 대학의 바이오 관련 연구실의 박사후연구원 (박사 3명)
삼성전자, 삼성SDI, SK Hynix 등과 같은 반도체 및 소재 기업 (박사 4명, 석사 1)
바이오 벤처 및 벤처 투자사 (박사 1명, 석사 3명)
(학부연구생) MIT, University of California Berkeley 대학원 (학사 2명)
우리 연구실의 학생들은 단순히 이미징 실험만 배우는 것이 아니라, 데이터를 기반으로한 암 및 신경과학 연구 설계, 실험 공정 설계, 자동화, 정밀 계측, QC, 데이터 분석, 표준화, 반도체 공정 역량을 함께 갖추게 됩니다. 관심 있는 학생은 jbchang03@kaist.ac.kr로 CV와 간단한 소개를 보내주시기 바랍니다.
(February 18, 2025) Our work on expansion microscopy imaging of whole mouse embryo bodies has been published in ACS Nano. Link to the paper: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c14791
(January 13, 2025) Our work on the fabrication of SERS devices using market-sourced meat has been published in Advanced Science. Link to the paper: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202406492
(December 30, 2024) Our work on wavelength-selective heating of hydrogel structures has been published in Materials Horizons. Link to the paper: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/mh/d4mh01294a
(February 16, 2024) Chang Woo Song has been honored with the Best Academic Paper Award by the Department of Materials Science and Engineering at KAIST.
(December 16, 2023) Our work has been featured on the cover of Advanced Sciences.
(October 31, 2023) Our research on the novel hydrogel assembly technique has been published in Materials Horizons.
(October 18, 2023) Our study on the creation of conductive meshes from extracellular matrix has been published in Advanced Sciences.
(July 24, 2023) Our work on a new super-resolution imaging technique has been published in Scientific Reports.
(March 8, 2023) Our research on the development of a hydrogel gripper inspired by the human hand has been published in Materials Horizons.
(2023.04.21) Our group member has won the Best Poster Award at the Samsung Global Technology Symposium 2023.
(2022.09.30) Our group members have won the Best Poster Awards at the Korean Society for Biomaterials Annual Meeting 2022.
(2022.09.01) Our biotemplating approach has been highlighted on the frontispiece of Advanced Materials
(2022.08.11) Our biotemplating approach has been featured in numerous media outlets: 전자신문
(2022.07.05) Our paper on the new biotemplating approach has been accepted to Advanced Materials
(2022.05.05) Our paper on the ultra-multiplexed imaging technique has been published in Nature Communications.
(2022.05.24) Our ultra-multiplexed imaging method has been featured in numerous media outlets: 전자신문
(2022.06.13) 한빛사 인터뷰
(2021.09.29) Check out our preprints on multiplexed imaging and whole-zebrafish embryo expansion!
PICASSO: Ultra-multiplexed fluorescence imaging of biomolecules through single-round imaging and blind source unmixing [Link]
Whole-ExM: Expansion microscopy imaging of all anatomical structures of whole larval zebrafish [Link]
(2021.08.13) Check out our Instagram!
(2021.05.21) Our group members have won the Best Poster Awards at the Korean Society for Brain and Neural Sciences.
Our lab members have won the Best Poster Awards at the Optical Society Korea 2020.
Our URP student has won an Excellent Award at the URP program.
Our current research topics:
(1) Ultra-multiplexed imaging of proteins in tissue
For the understanding of the molecular heterogeneity of tumor and development of better immunotherapy
(2) Super-resolution imaging of the whole vertebrates via hydrogel-based tissue expansion
For the systematic understanding of biological systems and biological phenomena
(3) Highly heterogeneous & programmable hydrogels
For the development of human-like hydrogel robots, programmable hydrogel folding, and hydrogel electronics
(4) Molecular printing and fabrication on hydrogel surfaces
For the development of low-cost ultra-high resolution sensors and tissue engineering
(5) Synthesis and growth of inorganic materials using biological systems as templates
For the development of materials with superior performance than man-made materials
우리 연구실에서 대학원생을 모집합니다.
(우리 연구실은 생명과학과, 신소재공학과에 모두 소속되어 있어서 두 학과로 모두 입학 가능합니다.)
새로운 이미징 기술을 개발하고, 이를 이용 하여 기존보다 더 높은 해상도로, 더 많은 분자 정보를 얻어 암 및 뇌 연구를 할 학생을 기다립니다.
(1) 초다중 단백질 이미징 및 이를 이용한 암의 분자적 다양성 연구 (Spatially resolved proteomics) (Bric 세미나)
최근 암 연구에서는 기존의 genomics, proteomics, transcriptomics에서 한발 더 나아간 spatially resolved omics 기술들이 각광을 받고 있습니다.
이러한 기술들로 암 환자 조직을 분석하고, 기존에는 몰랐던 새로운 암 subtype을 발굴하거나 면역항암제의 반응성을 예측할 수 있습니다.
우리 연구실에서는 한번에 40개 이상의 단백질을 동시에 이미징 할 수 있는 spatial proteomics 기술인 PICASSO를 개발한 바 있습니다.
우리 연구실은 더 뛰어난 성능의 spatial omics 기술을 개발하며, 이를 암 환자 샘플에 적용하여 더 정확한 암 진단, 새로운 면역항암제 개발 등을 위한 연구를 하고 있습니다.
(2) 팽창현미경을 이용한 전유기체 초고해상도 이미징 (Super-resolution imaging of the whole vertebrates)
최근 뇌 및 신경 연구에서는 뇌 뿐만이 아니라 온 몸에서 서로 연결된 신경을 모두 같이 연구하려는 움직임이 주목을 받고 있습니다.
우리 연구실은 세계 최초로 뼈를 가진 전유기체(whole organism)를 팽창시킬 수 있는 기술을 개발한 바 있습니다.
이 기술을 활용하여 생명체의 몸 전체에서 단백질의 분포 및 생체 구조를 초고해상도로 이미징 할 수 있습니다.
이를 통해 생명체의 발생 과정, 온 몸에서 신경의 분포, 장기들간의 상호작용을 연구합니다.
Contact Prof. Jae-Byum Chang for questions!
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